纳米技术在服装中的应用

by Benjamin Lynch, Wednesday, 21st August 2024

纳米技术在服装和面料工业中的应用是一个快速发展的领域，纳米材料的加入促进了诸如改善防晒1、减少异味2,3和增加抗菌性3等有益特性的表现，同时保持服装的柔软、轻便和可穿戴性。

抗菌纳米银

由于其抗菌特性，银纳米颗粒（AgNPs）历史上已经被广泛应用于各种领域。AgNPs 通过释放正银离子来工作，即使在低浓度下也能够杀死细菌。4 最近，它已开始被应用于服装中，以帮助减少由细菌产生的体臭。这可以通过几种不同的方式完成，首先涉及将 AgNPs 混入聚合物混合物中，然后纺入纤维中。另一种选择是将含有 AgNPs 的涂层施加到服装上。两者各有优劣，但对于后者可能会导致 AgNPs 过度渗入环境的担忧，这引起了关注。有人认为，随着衣物清洗时银的渗出，最终会进入用作农田肥料的生物固体中。一项2013年的研究表明，生物固体中 AgNPs 的浓度显著降低了生长和微生物生物量。5

AgNPs 的成功应用取决于颗粒的大小，因此在过程中必须注意这一点。Malvern Panalytical 的 Zetasizer Advance 产品系列 是测量这一点的理想选择！通过测量颗粒的布朗运动，Zetasizer Advance 能够快速、轻松地测量我们的纳米颗粒的大小。

自清洁衣服

我们都讨厌洗衣服，是吧？所以，衣服是否可以自我清洁呢？希望我们不会离这个未来太远。通过结合银或铜纳米颗粒与太阳的力量。6 当纳米颗粒暴露在阳光的紫外线下时，它们会产生电子，从而分解我们衣物上的有机物质。该过程的关键在于实现高表面积，这是通过具有非常小的颗粒来实现的。

紫外线防护

过度暴露在紫外线下会导致皮肤癌，而通常只有我们所穿的衣物在我们与有害射线之间。通过提高衣物的紫外线防护系数，可以改善纺织品阻挡的紫外线量。7 Rabiei 等人的研究1 展示了将 TiO2 纳米颗粒加入织物中，可以提供足够的紫外线辐射保护。使用X射线衍射（XRD） 监测织物结构变化。

参考文献

1. Rabiei, H., Farhang Dehghan, S., Montazer, M., Khaloo, S. S., & Koozekonan, A. G. (2022). 紫外线防护特性工作服涂层有 TiO2 纳米颗粒的纺织物. 公共卫生前沿, 10, 929095.

2. Anderson, S. R., Mohammadtaheri, M., Kumar, D., O’Mullane, A. P., Field, M. R., Ramanathan, R., & Bansal, V. (2016). 布局表面等离子体共振特性的稳固纳米结构银和铜材料，用于有效的可见光诱导还原催化。高级材料接口, 3(6), 1500632.

3. Paramsothy, M. (2021). 服装和面料中的纳米技术. 纳米材料, 12(1), 67.

4. Windler, L., Height, M., & Nowack, B. (2013). 纺织应用抗菌材料的比较评估. 环境国际, 53, 62-73.

5. Colman, B. P., Arnaout, C. L., Anciaux, S., Gunsch, C. K., Hochella Jr, M. F., Kim, B., … & Bernhardt, E. S. (2013). 在现实的田间场景下低浓度生物固体中的银纳米颗粒导致不利的生态系统响应. 公共科学图书馆, 8(2), e57189.

6. Anderson, S. R., Mohammadtaheri, M., Kumar, D., O’Mullane, A. P., Field, M. R., Ramanathan, R., & Bansal, V. (2016). 布局表面等离子体共振特性的稳固纳米结构银和铜材料，用于有效的可见光诱导还原催化。高级材料接口, 3(6), 1500632.

7. Emam, H. E., & Bechtold, T. (2015). 通过金属盐沉积制备具有紫外线阻挡特性的棉织物. 应用表面科学, 357, 1878-1889.

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